隨著貴州工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略的深入推進(jìn),工程應(yīng)用型技術(shù)人才短缺和應(yīng)用型工程教育質(zhì)量問題是貴州發(fā)展面臨的新問題。項目組針對如何面向工業(yè)化戰(zhàn)略,面向制造產(chǎn)業(yè)化升級培養(yǎng)具備良好創(chuàng)新實(shí)踐能力,適應(yīng)社會發(fā)展需求的高質(zhì)量應(yīng)用型工程技術(shù)人才進(jìn)行了深入研究,對“數(shù)控技術(shù)”課程引入CDIO工程教育模式在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、評估方式等方面進(jìn)行了積極的改革、探索和實(shí)踐,取得了初步的成效。“數(shù)控技術(shù)”是機(jī)械類專業(yè)一門核心課程,具有很強(qiáng)的工程屬性和實(shí)踐性質(zhì)。課程通以對典型的制造自動化設(shè)備——數(shù)控機(jī)床為主要研究對象,研究數(shù)字控制系統(tǒng)的工作原理、組成及數(shù)控加工工藝分析、數(shù)控機(jī)床程序編制的學(xué)習(xí)實(shí)踐,旨在使學(xué)生獲得關(guān)于數(shù)控技術(shù)在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用方面的基本理論和技能。
傳統(tǒng)的數(shù)控技術(shù)教學(xué)只是向?qū)W生講解一個完整的數(shù)控技術(shù)知識體系,要改變傳統(tǒng)的以教師講課為主的教育理念,應(yīng)樹立CDIO工程教育理念,結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施,從以下幾方面引導(dǎo)學(xué)生開展學(xué)習(xí):
1.教學(xué)過程中,根據(jù)學(xué)生以往的學(xué)習(xí)成績,有針對性地將學(xué)生分成不同小組,通過小組成員分工協(xié)作,在每一堂課承擔(dān)不同的任務(wù)角色,共同完成教學(xué)任務(wù)。并根據(jù)課堂競課效果,由小組成員內(nèi)部和不同的小組進(jìn)行現(xiàn)場評分和課堂負(fù)責(zé)教師從前期準(zhǔn)備、教學(xué)任務(wù)實(shí)施、教學(xué)效果等方面對小組成員團(tuán)隊協(xié)作、完成任務(wù)的表現(xiàn)進(jìn)行全面考評。
2.采用以工程應(yīng)用問題為導(dǎo)向的學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式,針對教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生提出問題并對問題所涉及的工程知識進(jìn)行應(yīng)用分析,在小組范圍內(nèi)開展研討活動,最后總結(jié)得出結(jié)論。基于這樣的教學(xué)思路,在數(shù)控加工工藝分析的教學(xué)過程中,引入工程實(shí)際問題“高鎖螺母的加工”。引導(dǎo)學(xué)生提出問題“數(shù)控加工與傳統(tǒng)機(jī)械加工的不同”。并在老師的指導(dǎo)下開展對數(shù)控加工工藝方案、數(shù)控加工工藝技術(shù)路線、數(shù)控加工切削參數(shù)等進(jìn)行選取、優(yōu)化的小組研討會,要求學(xué)生對每一種加工方案及其工程應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)提出自己的見解。
3.項目組為學(xué)生提供較為開放的教學(xué)環(huán)境,如通過學(xué)校的在線課堂教學(xué)網(wǎng)絡(luò),建立“數(shù)控技術(shù)”課程學(xué)習(xí)平臺,提供電子學(xué)習(xí)資源,國內(nèi)外優(yōu)秀書籍等學(xué)習(xí)參考資料。與學(xué)生分享授課教師的授課PPT、教學(xué)大綱、教案、教學(xué)日歷、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,試卷庫建設(shè)資料等,并在教學(xué)過程中開展在線答疑指導(dǎo),網(wǎng)絡(luò)考查學(xué)生平臺訪問、知識搜集、練習(xí)題自檢等自學(xué)情況。
在CDIO工程教育理念下開展實(shí)踐教學(xué),讓學(xué)生在“做中學(xué)”的寬松環(huán)境下開展實(shí)踐學(xué)習(xí),項目組從知識水平層面構(gòu)建不同層次的實(shí)踐教學(xué)平臺,不僅搭建了知識應(yīng)用體系,還培養(yǎng)了學(xué)生工程應(yīng)用能力。主要表現(xiàn)為:
1.數(shù)控技術(shù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室綜合平臺都是圍繞課程大綱、知識重點(diǎn)難點(diǎn)開設(shè)。為有別于傳統(tǒng)教學(xué)過程中實(shí)驗(yàn)室主要開展演示、驗(yàn)證、綜合等單一實(shí)驗(yàn)的功能,項目組結(jié)合教學(xué)評估需要、教學(xué)改革需求,設(shè)置基于CDIO工程教育理念的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐場所。合理利用專業(yè)科研平臺和學(xué)校實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地,為學(xué)生開展自主實(shí)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)提供場所。
2.讓學(xué)生從知識學(xué)習(xí)、資料查詢、參數(shù)選取、方案制定、方案實(shí)施、過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理到實(shí)驗(yàn)報告撰寫等方面,獨(dú)立自主設(shè)計全過程的數(shù)控加工綜合實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)學(xué)生從局部到全面的大局觀意思。
3.鼓勵學(xué)生積極參與各級各類的學(xué)科知識競賽和加入到教師的科研活動中。指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的研究工作,申報各級各類的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。
當(dāng)前高等教育對學(xué)生的考評模式陳舊,仍以考試成績?yōu)橹饕u估依據(jù)對學(xué)生知識學(xué)習(xí)、掌握情況進(jìn)行考核,忽略了對學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的評估。項目組以CDIO工程教育理念為指導(dǎo),將教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評估主體,綜合學(xué)生基本能力、團(tuán)隊協(xié)作、實(shí)踐創(chuàng)新、專業(yè)知識與工程應(yīng)用等方面的表現(xiàn)全面地評價學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)控技術(shù)”課程前后的學(xué)習(xí)效果、淡化考試評估的弊端。
1.基礎(chǔ)知識評估(40%)。項目組基于CDIO教學(xué)理念,針對工程應(yīng)用要求,對期末考試的知識內(nèi)容、出題方法進(jìn)行重新整合,使其盡可能反映學(xué)生對知識掌握的真實(shí)水平。雖然評價方式還需進(jìn)一步探索發(fā)展,但基于現(xiàn)在的學(xué)生數(shù)量,考試仍是現(xiàn)階段最客觀、最主要的評估方式。
2.實(shí)踐能力評估(40%)。主要通過作業(yè)完成的完整度和質(zhì)量進(jìn)行考察,一般學(xué)習(xí)能力越強(qiáng)的學(xué)生作業(yè)完成質(zhì)量越好;試驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)報告(不但要對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的團(tuán)隊意識、動手實(shí)踐能力進(jìn)行考核,還要對實(shí)驗(yàn)報告的書面表達(dá)能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析處理等進(jìn)行評定);通過教學(xué)過程中課堂競課全過程的表現(xiàn),對學(xué)生個人能力、人際關(guān)系、團(tuán)隊精神等進(jìn)行綜合考核。學(xué)生綜合素質(zhì)的評估要貫穿整個“數(shù)控技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)過程。通過學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況、課堂表現(xiàn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和社會實(shí)踐等方面進(jìn)行考察,主要目的是通過考核來促進(jìn)學(xué)生提升自我綜合素養(yǎng)。
綜上所述,通過在“數(shù)控技術(shù)”課程的教學(xué)實(shí)踐中有意識引入CDIO工程教育理念是可行的,有利于提升學(xué)生的個人能力和解決工程問題的綜合素質(zhì)。由于開展研究時間短、教學(xué)改革的探索還存在許多不足,如在評價方式上怎么為學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中提供一個更加客觀公正的方法,對學(xué)生的個人能力和綜合素質(zhì)進(jìn)行跟蹤和評估。在后續(xù)的“數(shù)控技術(shù)”教學(xué)改革中,還需借鑒和參考成功案例,結(jié)合“CDIO教學(xué)大綱”“CDIO標(biāo)準(zhǔn)”和地方教育特色,培養(yǎng)學(xué)生CDIO全過程能力,使“數(shù)控技術(shù)”課程乃至整個機(jī)械工程專業(yè)的教學(xué)改革更加系統(tǒng),以面向工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略目標(biāo)培養(yǎng)更多的工程應(yīng)用型技術(shù)人才。